城市污水處理技術(shù)研究
2015-04-29 00:00:00楊付輝
【摘 要】隨著城市的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市污水排放量日益增大，且污水成分日趨復(fù)雜，迫切需要適應(yīng)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的污水處理技術(shù)。本文便對我國城市污水處理的現(xiàn)狀以及我國城市污水處理新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。
【關(guān)鍵詞】城市污水；處理技術(shù)；措施
污水處理所采用的工藝技術(shù)是污水處理廠的核心部分，與進(jìn)水水質(zhì)、出水要求、處理量、投資大小等等因素密切相關(guān)。因此采用高效、低能耗、運行成本低、管理維護(hù)方便的處理工藝應(yīng)是優(yōu)選方案，它也是工程技術(shù)人員為之奮斗的目標(biāo)。
1.我國城市污水處理的現(xiàn)狀
我國城市基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展和建設(shè)就很緩慢，這就造成了我國城市中的基礎(chǔ)設(shè)施長期處于超負(fù)荷承載的狀態(tài)，其中城市中環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施，更是在近幾年才開始建設(shè)，這就導(dǎo)致我國絕不大部分的城市的污水處理能力無法滿足實際的需要。與世界上的其他先進(jìn)國家相比，我國的城市污水處理能力和水平都還是比較落后的，我國城市中的污水處理廠的建設(shè)比較滯后是最重要的原因。根據(jù)一些資料的數(shù)據(jù)顯示，發(fā)達(dá)國家對建設(shè)城市污水處理廠有很大的投資，我國在前幾年對建設(shè)城市污水廠的投資才達(dá)到國民生產(chǎn)總值的0.003%。在我國，在150萬人之中才能夠擁有一座城市污水處理廠，跟發(fā)達(dá)國家相比有嚴(yán)重的差距。
2.我國城市污水處理新技術(shù)的應(yīng)用
2.1超聲水處理技術(shù)
在我國城市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化肥和農(nóng)藥的早已被大量的使用了，同時還伴隨著氣體、粉塵以及其它固體的污染，這對地下水、河流和湖泊等水質(zhì)都造成了污染，而超聲水處理技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于強(qiáng)化微污染水的生物處理。當(dāng)城市中的污水首先經(jīng)過一定強(qiáng)度的超聲處理后，這就會增強(qiáng)膜生物反應(yīng)器的生物活性，同時也會增加反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷，從而使有機(jī)物的凈化效率得到有效的提高，因此超聲水處理技術(shù)實際上就是提高了污水中生物的活性。這種技術(shù)在將聲空化的過程中有效集中聲場中的能量，然后在空化泡崩潰的過程中很小的空間釋放這些能量，這樣就會產(chǎn)生異常的高壓和高溫，形成所謂的“局部熱點”，化學(xué)反應(yīng)的速率也就得到了加快。在處理城市污水的方法中，利用超聲技術(shù)降解水中的化學(xué)污染物，是才起步的一種新型污水處理技術(shù)，使用這種技術(shù)處理污水時不但能夠提高污水處理的效率，若在水中加入光敏半導(dǎo)體材料時，還能夠達(dá)到利用太陽能凈化城市污水的效果。
2.2二級處理過程中的一級處理強(qiáng)化技術(shù)
一級處理強(qiáng)化技術(shù)是城市污水處理廠進(jìn)行二級生物處理的前置處理方法，它的主要功能是能夠除去水中的懸浮物和漂浮物。一級處理技術(shù)具有動力消耗低和投資低的優(yōu)點，并且一級處理技術(shù)在能夠有效除去污水中部分有機(jī)物的同時，還能夠影響后續(xù)的二級處理。通常，二級處理之前的一級處理強(qiáng)化技術(shù)可以分為兩類：一類處理技術(shù)是側(cè)重于微生物的絮凝吸附處理，而另一類則是側(cè)重于物化處理?；瘜W(xué)強(qiáng)化一級處理技術(shù)對SS、TP等重金屬材料有很好的的處理效果，并且它的抗沖擊的能力也更強(qiáng)。系統(tǒng)的占地面積、基建投資等參數(shù)都要優(yōu)于活性污泥法，同時其處理過程相對可靠穩(wěn)定、運行管理的過程也簡單靈活、投資的效益和環(huán)境的效益也更加好，同時采用了高效絮凝的技術(shù)，具有投資更少、運行費用更低的特點。
2.3高級氧化處理技術(shù)
高級氧化處理技術(shù)就是指利用在特定的條件下產(chǎn)生的具有一定氧化能力的自由基，從而強(qiáng)化并分解污水中的有機(jī)污染物，這種技術(shù)一般是被應(yīng)用在水質(zhì)要求較高或是水源污染較重的情況下的。但是這種技術(shù)的成本是比較高的，由于這種技術(shù)的處理效果也是更好的，因此其可以作為未來發(fā)展的重點內(nèi)容來研究。通過利用光的激發(fā)產(chǎn)生或是通過使用合成特殊的催化劑引發(fā)能夠產(chǎn)生自由基，其研究的內(nèi)容主要有：光化學(xué)催化氧化處理工藝?yán)碚撆c技術(shù)，同位素、紫外靜水工藝?yán)碚撆c技術(shù)等內(nèi)容。高級氧化處理技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)代環(huán)保型水處理技術(shù)的重點研究課題，其在未來也將引領(lǐng)我國的環(huán)保型水處理技術(shù)的快速發(fā)展。
2.4曝氣生物濾池處理工藝
曝氣生物濾池處理工藝最主要的特點是基建投資小并且占地面積少。處理城市污水時若采用此工藝就不需設(shè)置二次沉淀池了，這也是出水SS較低的原因，一般都是小于10毫克每升的。在曝氣生物的濾池中，氧的利用效率一般都能夠達(dá)到25%左右，曝氣量也是明顯的低于其它的方法的。其還具有耐低溫和抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點，因此即使在正常負(fù)荷約3倍的短期沖擊負(fù)荷的作用下，曝氣生物濾池依然是可以運行的，并且其水質(zhì)的變化也不大。另外，由于曝氣生物濾池自身所采用的模塊化的結(jié)構(gòu)，所以其也很便于進(jìn)行后期的改建和擴(kuò)建。
2.5污水生態(tài)工程處理技術(shù)的應(yīng)用
這種技術(shù)具有的特點主要有：運行更加安全、節(jié)省資源、具有更低運行維護(hù)費用并且還能夠使污水實現(xiàn)資源化，氧化塘系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)是這種技術(shù)主要包含的兩種系統(tǒng)。近些年來，從我國城市中已經(jīng)修建完成并且運行的氧化塘的數(shù)據(jù)中分析，其出水水質(zhì)基本上已經(jīng)能夠達(dá)到常規(guī)的二級處理出水的水質(zhì)了，這樣再采取一定的強(qiáng)化措施后，其出水水質(zhì)就可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的要求了。而對于養(yǎng)魚塘以及水生物塘等生態(tài)凈化塘，他們的除菌能力和脫氧脫磷能力都是能夠達(dá)到三級處理的要求的，而塘系統(tǒng)的運行維護(hù)費用還不到常規(guī)的一般，其基建費用的單價也僅僅為常規(guī)的二級污水處理廠基建費用的0.3。
2.6 SBR工藝的革新
SBR工藝進(jìn)行革新的最終目的就是盡量簡化處理城市污水的操作過程、降低基建費用的同時還能夠提高系統(tǒng)的靈活性以及穩(wěn)定性。通常情況下革新的SBR工藝進(jìn)行城市污水處理的過程中主要具備以下幾個技術(shù)要點：確定合理的瀉水體積；設(shè)計高效的連續(xù)流SBR工藝；為了能夠達(dá)到同硝化和反硝化的目的，必須準(zhǔn)確的設(shè)計溶解氧；合理的設(shè)計革新的SBR工藝的配套系統(tǒng)；確定污水水質(zhì)脫氮、脫磷和脫碳的關(guān)鍵參數(shù)。
3.城市污水處理技術(shù)的幾點看法
3.1工藝方案
國內(nèi)外污水處理技術(shù)發(fā)展已成為多樣化，為了達(dá)到去除污染物及治理環(huán)境污染的目的，工程實施中依據(jù)建設(shè)地方的水質(zhì)、排放標(biāo)準(zhǔn)要求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及其他邊界條件來選擇最優(yōu)化的污水處理方案。為了達(dá)到GB8978—96新排放標(biāo)準(zhǔn)，把厭氧技術(shù)、缺氧技術(shù)、好氧技術(shù)有機(jī)組合運行是不可少的，也是當(dāng)前發(fā)展趨勢。同時在特殊情況下，還需物化處理輔助才能達(dá)到新排放標(biāo)準(zhǔn)。從“城市污水處理典型工藝方案一覽表”中看出，污水處理的各種先進(jìn)技術(shù)都有優(yōu)點和缺點，因此在城市污水處理廠工程的設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)每個地方的污水水質(zhì)、人員素質(zhì)、地形條件、地質(zhì)條件、排放標(biāo)準(zhǔn)、投資額度、運行管理等諸多方面進(jìn)行比選論證，選擇最優(yōu)化的工藝流程，做到“以科學(xué)為依據(jù)，因地制宜、實事求是?！?/p>
3.2工程投資
排放標(biāo)準(zhǔn)不同，以及其它外界條件變化，造成城市污水處理工程投資也相差很大，80年代中期或以前建成的城市污水廠，由于物價指數(shù)低，排放標(biāo)準(zhǔn)低，所以投資額也偏低，執(zhí)行88年排放標(biāo)準(zhǔn)以后，投資額有所提高，尤其進(jìn)入九十年代以后，CJ308—93標(biāo)準(zhǔn)頒布，物價指數(shù)上揚，要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，工程投資額又有所突破，自控水平要求提高也是原因之一。GB8978—96標(biāo)準(zhǔn)的實施，尤其T-P指標(biāo)的要求，使得城市污水處理廠一般都要采用具有脫氮降磷功能的A2/O技術(shù)，只是構(gòu)筑物形式不一樣而已。工程造價也相應(yīng)提高許多了。但這僅指一般情況而言，如果有特殊要求或其它因素，工程投資額也不一定提高。
3.3運行費及處理成本
運行費高低是評價工程方案最直接的指標(biāo)，優(yōu)化的工程方案在達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)前提下，應(yīng)是投資及運行費最省的。隨著物價上揚，排放標(biāo)準(zhǔn)提高，總體而言運行費較前也有所提高。地區(qū)不同，改進(jìn)層次分析法評判結(jié)果也不同，大多數(shù)情況下，三種評價結(jié)果是一致的。
4.結(jié)語
根據(jù)我國長期的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，環(huán)保型污水處理技術(shù)的革新必將成為城市污水處理技術(shù)未來的最重要的研究方向，所以我們應(yīng)當(dāng)熟練的掌握城市污水處理的各種新技術(shù)以及其工藝流程，才能夠選擇最為合理的污水收集方法和污水處理技術(shù)。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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